3用分解反應制取氧氣（原卷版）

一、工業(yè)制法（分離液態(tài)空氣法）1、原理：利用液態(tài)氧和液態(tài)氮的沸點不同?！咎貏e提醒】工業(yè)上以空氣為原料制取氧氣，原料來源廣泛，所制得的氧氣價格較低。工業(yè)上在制取氧氣的過程中，沒有新物質生成，屬于物理變化。二、氧氣的實驗室制取方法1、雙氧水（過氧化氫）制取氧氣A.藥品：過氧化氫溶液（H2O2）和二氧化錳（黑色粉末MnO2）B.實驗原理：文字表達式[符號表達式]：過氧化氫（H2O2）MnO2水（H2O）+氧氣（O2MnO2化學方程式：2H2O2eq\o(=,\s\up7(MnO2))2H2O＋O2↑注：MnO2在該反應中是催化劑，起催化作用C.裝置：固體與液體反應，不需加熱（雙氧水的為一類）注意事項：①分液漏斗可以用長頸漏斗代替，但其下端應該伸入液面以下，防止生成的氣體從長頸漏斗中逸出；②導管只需略微伸入試管塞③氣密性檢查：用止水夾關閉，打開分液漏斗活塞，向漏斗中加入水，水面不持續(xù)下降，就說明氣密性良好。④裝藥品時，先裝固體后裝液體⑤該裝置的優(yōu)點：可以控制反應的開始與結束，可以隨時添加液體。D.步驟：連、查、裝（二氧化錳）、定、倒（過氧化氫溶液）、收2、用高錳酸鉀、氯酸鉀制取氧氣A.藥品：高錳酸鉀（暗紫色固體）、氯酸鉀（白色固體）與二氧化錳（黑色粉末）B.原理：

①加熱氯酸鉀（有少量的二氧化錳）：文字表達式[符號表達式]：氯酸鉀（KClO3）MnO2△氯化鉀（KCl）+氧氣（OMnO2△注意：MnO2在該反應中是催化劑，起催化作用②

加熱高錳酸鉀：文字表達式[符號表達式]：高錳酸鉀（KMnO4）錳酸鉀（K2MnO4）+二氧化錳（MnO2）+氧氣（O2）化學方程式：2KMnO4eq\o(=,\s\up7(加熱))K2MnO2＋MnO2＋2O2↑C.裝置：加熱固體制氣體（加熱氯酸鉀的為一類）D.操作步驟：（連）查、裝、定、點、收、離、熄。①查：檢查裝置氣密性；將導管的一端浸入水槽中，用手緊握試管外壁，若水中導管口有氣泡冒出，證明裝置不漏氣。松開手后，導管口出現一段水柱。（連接裝置：先下后上，從左到右的順序。）②裝：將高錳酸鉀裝入干燥的試管，并在試管口放一團棉花，并用帶導管的橡皮塞塞緊試管；③定：固定試管時，試管口應略向下傾斜，鐵夾應夾在試管的中上部；④點：點燃酒精燈，試管均勻受熱后，就使酒精燈固定在試管底部加熱；⑤收：根據所選的收集裝置來確定氣體的收集方法；a.若用排水集氣法收集氣體，當氣泡均勻冒出時再收集，剛排出的是空氣；水排完后，應用玻璃片蓋住瓶口，小心地移出水槽，正放在桌面上(密度比空氣大)（防止氣體逸出）b.用向上排空法。收集時導管應伸入集氣瓶底部（為了排盡瓶內空氣）用排水法收集時，導管放在集氣瓶口⑥移：把導管移出水槽；⑦滅：熄滅酒精燈。E.易錯事項（1）藥品要平鋪在試管底部，均勻受熱。（2）試管口要略向下傾抖，防止冷凝水倒流回試管底部，使試管炸裂。（3）鐵架臺上的鐵夾要夾在試管的中上部（或距離管口1/3處）。（4）試管內的導管稍伸出橡皮塞即可，便于氣體導出。（5）集氣瓶充滿水后倒放入水槽中（瓶口要在水面下）。（6）加熱時要先使試管均勻受熱，然后用酒精燈外焰對準藥品所在部位加熱。（7）用排水法收集氣體時，應注意當氣泡連續(xù)均勻冒出時再收集，否則收集的氣體中混有空氣，當集氣瓶口較大氣泡冒出時，證明已收集滿。（8）停止加熱時，應先把導管從水里撤出，再熄滅酒精燈。如果先熄滅酒精燈，試管內氣體溫度降低，壓強減小，水槽中的水就會倒吸入熱的試管內，使試管炸裂。（9）用高錳酸鉀制氧氣時，試管口要放一小團棉花，防止加熱時高錳酸鉀小顆粒進入導管，不利于氣體的導出。（10）盛氧氣的集氣瓶應蓋上玻璃片正放，因為氧氣的密度大于空氣的密度，正放可減少氣體逸散。F.收集方法：a.排水法（不易溶于水）b.向上排空法（密度比空氣大）G.檢驗、驗滿檢驗：用帶火星的木條伸入集氣瓶內，發(fā)現木條復燃，說明是氧氣；氣體驗滿：（用排水法收集）如果集氣瓶口有較大氣泡出現，說明氣體收集滿了；（用向上排空氣法收集）將帶火星的木條放在集氣瓶口，如果帶火星的木條復燃，說明氧氣收集滿了。三、催化劑1、概念：在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率，但本身的化學性質和質量在反應前后沒有發(fā)生改變的物質。2、特點：一變兩不變。3、注意：（1）催化劑只能改變化學反應的速率，不能改變化學反應的產率；（2）催化劑的質量和化學性質在化學反應前后不改變，其反應過程中有可能改變；（3）不同的化學反應有不同的催化劑，同一化學反應也可能有幾種催化劑。（氧化鐵、硫酸銅、紅磚粉末等也可以作催化劑）4、驗證物質是催化劑（1）將反應后的混合物過濾、洗凈、干燥、稱量，先驗證物質質量反應前后相等；（2）將反應后的物質重復原實驗，發(fā)現該物質仍具有催化作用,也即化學性質反應前后不變。5、二氧化錳在一些反應中不只作催化劑，催化劑不一定就只有二氧化錳。(在過氧化氫溶液制取氧氣中，催化劑可以用硫酸銅溶液、氧化鐵、氧化銅、紅磚粉末)。在氯酸鉀制取氧氣中，二氧化錳的質量和化學性質不變，但質量分數變大。四、氣體制取的一般思路1、發(fā)生裝置選擇依據：反應物的狀態(tài)（固、液、氣）；反應條件（是否加熱）固固加熱型固液常溫型高錳酸鉀制氧氣氯酸鉀制氧氣大理石（石灰石）和稀鹽酸制二氧化碳試管口略向下傾斜適合制取少量氣體適合制取大量氣體長頸漏斗可隨時添加液體藥品，注意下端管口液封分液漏斗可控制加入液體的速率，從而控制反應速率注射器可控制加入液體的速率，從而控制反應速率補充改進裝置：塊狀大理石和稀鹽酸制二氧化碳的裝置改進，可實現固液的分離和接觸，從而控制反應的開始和停止。開始：打開彈簧夾，液體從長頸漏斗流下，淹沒過石灰石，反應開始；開始：打開彈簧夾開始：打開彈簧夾，液體淹沒固體開始：將布袋子浸入溶液中開始：將試管浸入液體中停止：夾緊彈簧夾，液體由于氣體壓強回流回長頸漏斗，液體液面低于隔板固液分離，反應停止停止：關閉彈簧夾停止：關閉彈簧夾，液體壓入左側停止：提起布袋子離開液面停止：提起試管離開液面2、收集裝置選擇依據：氣體的溶解性；氣體的密度（氣體相對分子質量與空氣平均相對分子質量29相比判斷）排水集氣法向上排空氣法向下排空氣法適合氣體溶解度小不與水反應的氣體適合密度比空氣大不與空氣反應的氣體適合密度比空氣小不與空氣反應的氣體注意事項：導管口出現連續(xù)均勻的氣泡時開始收集；集氣瓶口有大量氣泡往外冒時氣體收集滿注意事項：導管伸入集氣瓶底部，以保證排盡集氣瓶中空氣。注意事項：導管伸入集氣瓶底部，以保證排盡集氣瓶中空氣。①所有氣體從短管進②V排出的水=V氣體為防止氣體溶解在水中，水面放一層植物油隔絕二者；集氣瓶上端若有空氣，不影響收集的氣體的體積數據，但是要影響收集的氣體的純度氣體進入集氣瓶后出現在裝置下端氣體的驗滿在另一側出氣口氣體進入集氣瓶后出現在裝置上端氣體的驗滿在另一側出氣口1、下列發(fā)生裝置中，可用于實驗室加熱高錳酸鉀制取氧氣的是（）ABCD2、做實驗一定要注意先后順序，如果先后順序錯誤，可能會導致實驗失敗，甚至產生嚴重后果．下列有關用高錳酸鉀制取氧氣的實驗中，先后順序正確的是（）A．檢查裝置氣密性時，先用手緊握試管的外壁，再把導管伸入水中 B．加熱時先對試管進行預熱，再對準藥品部位進行加熱 C．現將高錳酸鉀裝入試管，在檢查裝置的氣密性 D．實驗完畢，先熄滅酒精燈，再把導管移出水面3、催化劑在化工生產中具有重要而廣泛的作用。下列關于催化劑的說法正確的是（）A．催化劑能增加生成物的質量 B．催化劑能改變化學反應速率 C．化學反應前后，催化劑的性質不變 D．所有化學反應都需要催化劑4、工業(yè)制取氧氣主要有下列步驟，將經過除塵、除二氧化碳、除水的空氣進行下列操作：下列有關說法正確的是（）A．以上步驟①②③涉及有化學變化 B．氮氣的沸點比氧氣的沸點高 C．上述變化中，氣體分子結構沒變 D．藍色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是純凈物5、某同學在實驗室用過氧化氫制取氧氣，所涉及的下列操作不符合規(guī)范的是（）A．檢查裝置氣密性 B．裝入MnO2 C．裝入過氧化氫溶液 D．收集并驗滿6、實驗室用加熱高錳酸鉀制取氧氣，并用排水法收集時，裝藥品的試管破裂了，其可能原因是（）①裝藥品前忘了檢查氣密性②試管口沒有略向下傾斜③試管沒有均勻預熱④試管外壁潮濕⑤夾試管的鐵夾夾得太緊A．①③④ B．②③④ C．②④⑤ D．②③④⑤7、下列說法不正確的是（）①催化劑能改變化學反應速率，但不增加生成物的質量②氧氣的化學性質活潑，能與所有物質發(fā)生化學反應③固體物質受熱變?yōu)闅怏w，可能是物理變化，也可能是化學變化④將一定量的氯酸鉀和少量的高錳酸鉀混合加熱一段時間后，試管中只剩余三種固體物質⑤燃燒和緩慢氧化的過程都放出熱量⑥高錳酸鉀、氯酸鉀、雙氧水、分離液態(tài)空氣，這四種制取氧氣的方法都屬于分解反應⑦有氧氣參加的反應都是化合反應A．①③⑤ B．②⑥⑦ C．②④⑥⑦ D．③④⑥⑦8、可用推拉注射器栓塞的方法檢查如圖裝置的氣密性．當緩慢推活塞時，如果裝置氣密性好，可觀察到（）A．長頸漏斗內液面上升 B．瓶中液面上升C．長頸漏斗下端口產生氣泡 D．注射器內有液體9、某氣體既能用排水法收集，又能用向上排空氣法收集，該氣體所具備的物理性質應是（）A．易溶于水，密度比空氣大 B．易溶于水，密度比空氣小C．難溶于水，密度比空氣大 D．難溶于水，密度比空氣小10、氧氣是維持生命的重要物質。如圖為三種制取氧氣的方法，有關說法不正確的是（）A．圖甲左瓶中可放置的藥品是過氧化氫溶液和二氧化錳B．圖甲右瓶中水的作用是通過氣泡觀察氧氣的生成速率、增加氧氣的濕度C．圖乙中加熱前試管內的固體粉末為混合物D．圖丙中利用的是液氧、液氮的沸點不同11、以下是氧氣的實驗室制取和性質實驗。（1）儀器a的名稱是。（2）A中制取氧氣的化學方程式為。（3）用裝置B來收集氧氣，進氣口為（填“m”或“n”）。（4）圖C中，細鐵絲劇烈燃燒，，放出熱量，生成黑色固體。12、工業(yè)上制取氧氣主要有下列步驟。（1）從步驟②可以得出氮氣的沸點比氧氣的沸點（填“高”或“低”）；貯存在藍色鋼瓶里的“工業(yè)液氧”是（填“純凈物”或“混合物”）。（2）工業(yè)上這種制取氧氣的方法屬于（填“物理變化”或“化學變化”），因為。13、實驗室可以用下列裝置制取和收集氧氣。（1）寫出裝置A中儀器a的名稱：。（2）某興趣小組的同學連接裝置B、D進行實驗。若實驗時裝置D中蠟燭燃燒更劇烈，發(fā)出白光，則B裝置中發(fā)生反應的化學方程式為。若用裝置C收集O2，驗滿的方法是。（3）用A裝置制取氧氣過程中，試管炸裂，可能的原因是(寫一種即可)。14、氧氣的實驗室制取與性質【實驗目的】1.學習實驗室制取氧氣的方法。2.加深對氧氣性質的認識?！緦嶒炗闷贰績x器：大試管、單孔橡膠塞、玻璃導管、水槽、鐵架臺(帶鐵夾)、酒精燈、集氣瓶、玻璃片、坩堝鉗等【實驗步驟】1.制取氧氣（1）檢查裝置的；（2）在試管中裝入少許；并在試管口放；（3）將試管固定在鐵架臺上；用鐵夾夾在離試管口約處；（4）點燃酒精燈，先使酒精燈火焰在試管下方來回移動，讓試管，然后對準藥品部位加熱。（5）用排水集氣法收集氧氣，當導管口時開始收集。收集滿氧氣的集氣瓶應放在桌上。（6）收集完畢，先將從水中撤離，再。2.氧氣的性質木炭燃燒：如圖所示，用坩堝鉗夾取一小塊木炭，在酒精燈上加熱到發(fā)紅，插人到上面實驗收集到的氧氣中（7）現象：木炭在純氧中劇烈燃燒，，放出熱量，反應結束后，倒入澄清石灰水，振蕩，澄清石灰水變渾濁。15、化學探究小組對“分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的作用”及“有沒有其它物質在此反應中有沒有相同作用”產生了興趣。【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能，其催化效果是否比二氧化錳好呢?【實驗探究】實驗步驟實驗現象Ⅰ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現象。A試管中產生氣泡，帶火星木條復燃，B試管中無明顯現象Ⅱ.待A試管中沒有現象發(fā)生時，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復多次試驗，觀察現象。試管中均產生氣泡，帶火星木條均復燃Ⅲ.將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進行洗滌、干燥后送到化學研究所測定。所得固體質量為ag，成分為氧化鐵。Ⅳ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag氧化鐵粉末，向D試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現象?！緦嶒灲Y論】（1）A中產生的氣體是。（2）實驗Ⅱ、Ⅲ證明：氧化鐵的和在反應前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑；【實驗評價】（3）實驗設計Ⅳ的目的是。（4）若實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結論是?！緦嶒炌卣埂浚?）查閱資料得知，CuO、硫酸銅、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關催化劑的說法中正確的是。A．MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑 B．同一個化學反應可以有多種催化劑C．催化劑只能加快化學反應的速率 D．用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物1、基本的實驗技能是學習化學和進行科學探究的基礎和保證。下圖所示為實驗室制取氧氣的部分操作，其中正確的是（）A．檢查氣密性B．制取氧氣C．檢驗氧氣D．收集氧氣A．A B．B C．C D．D2、“大象牙膏”是著名的科學興趣實驗，將過氧化氫溶液、催化劑二氧化錳和發(fā)泡劑加入容器中，過氧化氫迅速分解，涌出像噴泉一樣的柱狀泡沫。下列說法正確的是（）A．反應前后催化劑的性質改變 B．產生的泡沫可用于滅火C．沒有催化劑過氧化氫也會分解 D．二氧化錳只能催化過氧化氫分解3、a、b兩支試管，b試管內有少量二氧化錳，現同時在兩個試管內滴加相同的過氧化氫溶液，能正確表示a、b兩支試管放出氧氣的量（縱坐標）與反應時間（橫坐標）關系的圖是（）A． B． C． D．4、實驗室常用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣，下列生成氧氣的圖像正確的是（）A． B．C． D．5、某工廠生產高錳酸鉀（KMnO4）的流程如圖所示，下列說法不正確的是（）A．混合加熱室中發(fā)生物理變化B．氧化室中一定有O2參與反應C．電解室中K2MnO4發(fā)生分解反應D．該過程中可循環(huán)利用的物質是KOH6、取4份等質量的，向其中3份中分別加入少量等質量的和Mn，分別在某溫度下加熱至質量不再改變，測定產生氧氣的質量。然后將剩余固體溶于足量水中，添加過物質的組別中均有相同組成的不溶物。測定結果如下：組別①②③④加入物質無Mn產生氧氣的質量/g0不溶物的質量/g0已知，下列關于此實驗的說法一定正確的是（

）A．3種物質的加入都有利于分解制氧氣B．殘留不溶物的質量關系為C．是分解制氧氣效果最好的催化劑D．不加入其他物質時，未發(fā)生分解反應7、四種制取氧氣的方法如圖所示。下列有關四種氧氣制取方法的說法，錯誤的是（

）A．反應時加入的Mn02不能增加產生氧氣的質量B．從安全、環(huán)保、節(jié)能、簡便等方面考慮，最佳方法是H202分解制取02C．四種方法都是利用含氧化合物分解來制取02D．取等質量的四種反應物，H202分解產生的氧氣最多8、氧氣的制取和性質實驗如圖。下列說法正確的是（）A．發(fā)生裝置僅由藥品狀態(tài)決定 B．該裝置能收集到純凈的